DE102021202155B3

DE102021202155B3 - network module

Info

Publication number: DE102021202155B3
Application number: DE102021202155.7A
Authority: DE
Inventors: Dominik Ruprecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2022-04-14
Anticipated expiration: 2041-03-06
Also published as: EP4054152A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Netzwerkmodul mit zumindest einem Eingangs-Port, einem Ausgangs-Port und wenigstens einer Elektronikschaltung, wobei die Elektronikschaltung dazu eingerichtet ist eine Netzwerkkommunikation zwischen Eingangs- und Ausgangsport zu unterbrechen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikschaltung zwischen zumindest einen Eingangs- und Ausgangsport zwischengeschaltet ist und ferner dazu eingerichtet ist einen durch die Elektronikschaltung fließenden Ruhestrom zu überwachen, um bei einer Veränderung des Ruhestroms die Netzwerkkommunikation zu unterbrechen.The invention relates to a network module with at least one input port, one output port and at least one electronic circuit, the electronic circuit being set up to interrupt network communication between the input port and the output port. The invention is characterized in that the electronic circuit is interposed between at least one input and output port and is also set up to monitor a quiescent current flowing through the electronic circuit in order to interrupt the network communication if the quiescent current changes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Netzwerkmodul als Zugriffsschutz bei der Verwendung von Verbindungen von Netzwerkkomponenten.The invention relates to a network module as access protection when using connections from network components.

Stand der TechnikState of the art

Auf die folgenden Druckschriften wird verwiesen:

D1 Firmenschrift: „Meinert, Ulrich; Beck, Martin; Baudisch, Peter: Produktbeschreibung. In: Baudisch Electronic GmbH. 73116 Wäschenbeuren: LAN-Secure Adapter 33-0216, Produktbeschreibung, Version 1.0, Stand 18.10.20211, Baudisch Electronic GmbH. 73116 Wäschenbeuren, https://www.baudisch.com/wp-content/uploads/2017/08/Handbuch_LAN-Secure-Adapter.pdf.

Reference is made to the following publications:

D1 company typeface: “Meinert, Ulrich; Beck, Martin; Baudisch, Peter: Product description. In: Baudisch Electronic GmbH. 73116 Wäschenbeuren: LAN Secure Adapter 33-0216, product description, version 1.0, as of October 18, 20211, Baudisch Electronic GmbH. 73116 Wäschenbeuren, https://www.baudisch.com/wp-content/uploads/2017/08/Handbuch_LAN-Secure-Adapter.pdf.

Aus der Zeichnung auf Seite 6 der Firmenschrift geht hervor, dass die Leitung Sabo 1und Sabo 2 die Ruhestromüberwachung als separate Leitung außerhalb der LAN-Schnittstelle ausgeführt ist.The drawing on page 6 of the company brochure shows that the Sabo 1 and Sabo 2 lines for quiescent current monitoring are designed as a separate line outside the LAN interface.

Weiterer Stand der Technik ergibt sich aus DE 102 42 534 A1 (D2) sowie JP 2009 122 053 A (D3).Further prior art results from DE 102 42 534 A1 (D2) as well JP 2009 122 053 A (D3).

LAN-Verbindungen werden nach derzeitigem Stand durch verschiedene softwareseitige oder mechanische Schutzmaßnahmen vor ungewolltem Zugriff geschützt.According to the current status, LAN connections are protected against unwanted access by various software-based or mechanical protective measures.

Bei LAN-Netzwerken wird insbesondere Augenmerk auf softwareseitigen Schutz gelegt. Der Zugriffsschutz wird aktuell weitestgehend über komplexeIn the case of LAN networks, particular attention is paid to software protection. Access protection is currently largely based on complex

Softwaremaßnahmen umgesetzt. Zu diesem Zweck sind folgende Schutzmaßnahmen gebräuchlich:

Die IP-Adress-Filterung wird in vielen Netzwerken verwendet. Sie stellt eine eindeutige Verbindung zwischen Router und Netzwerkteilnehmer über dessen IP-Adresse her.
Die MAC-Adress-Filterung stellt entsprechend eine eindeutige Verbindung zwischen Router und Netzwerkteilnehmer über dessen MAC-Adresse her.

Software measures implemented. The following protective measures are used for this purpose:

IP address filtering is used in many networks. It establishes a unique connection between router and network participant via their IP address.
The MAC address filtering accordingly establishes a unique connection between the router and the network participant via its MAC address.

Die Verwendung von Firewalls, welche in Verbindungen zu externen Netzwerken, typischerweise dem Internet, verwendet werden, findet in Local Area Networks keine Anwendung.The use of firewalls, which are used in connections to external networks, typically the Internet, is not used in local area networks.

Die Verwendung von Virtual Local Area Networks (V-LAN) kann zudem zur Abgrenzung einzelner Netzwerke verwendet werden.The use of Virtual Local Area Networks (V-LAN) can also be used to delimit individual networks.

Die genannten Schutzmaßnahmen bieten alle einen rein softwareseitigen Schutz. Expertenwissen ist zur Installation und Verwaltung notwendig.The protective measures mentioned all offer purely software-based protection. Expert knowledge is required for installation and administration.

Auch mechanischer Schutz der Netzwerk- Verbindungen ist möglich. Ein mechanischer Verschluss offener Netzwerk-Ports bspw. durch Stecker mit Schließmechanismus (u.a. auch mit Schlüssel) ist hier gebräuchlich.Mechanical protection of the network connections is also possible. A mechanical closure of open network ports, e.g. by plugs with a locking mechanism (including with a key) is common here.

Auch mechanische Elemente zum Verschluss von bestehenden Netzwerkkabeln innerhalb eines Netzwerk-Ports sind in Verwendung. Sie verhindern mechanisch einen Zugriff auf Netzwerke durch die Vermeidung des „Abziehens“ der Netzwerkverbindung.Mechanical elements for closing existing network cables within a network port are also used. They mechanically prevent access to networks by avoiding the "unplugging" of the network connection.

Ferner sind spezielle Switches bekannt, welche neben Netzwerkanschlüssen auch separate Sabotageschleifen aufweisen, wobei nach einer Sabotage einer Sabotageschleife eine Netzwerkkommunikation zwischen den Netzwerkanschlüssen unterbrochen wird. Mit Hilfe einer Sabotageschleife lässt sich ein Zustand eines Tasters überwachen. Hierdurch lässt sich beispielsweise das Öffnen oder Entfernen einer Abdeckplatte eines Schaltschranks, in welchem der Switch angeordnet ist, erkennen. Mit Hilfe von Relaiskontakten können zudem Meldungen ausgegeben werden, beispielsweise eine an ein Gebäudeleitsystem ausgegebene Meldung über einen Zugriff auf den Switch oder ein Power-Off Signal zur Abschaltung eines Geräts. Der Switch kann auch aus der Ferne in seinen ursprünglichen Betriebszustand zurückversetzt werden. Ein solcher Switch ist beispielsweise durch den Baudisch.LAN-SecureSwitch der Firma Baudisch Electronic GmbH bekannt. Das Vorsehen und eine korrekte Installation des Tasters ist jedoch mit Aufwand verbunden, was die Sicherung des Netzwerks verkompliziert. Zudem lässt sich aufgrund der Verwendung von Tastern einFurthermore, special switches are known which, in addition to network connections, also have separate sabotage loops, network communication between the network connections being interrupted after a sabotage loop has been sabotage. The status of a button can be monitored with the help of a sabotage loop. In this way, for example, the opening or removal of a cover plate of a switch cabinet in which the switch is arranged can be detected. With the help of relay contacts, messages can also be output, for example a message output to a building control system about access to the switch or a power-off signal to switch off a device. The switch can also be restored to its original operating state remotely. Such a switch is known, for example, from the Baudisch.LAN SecureSwitch from Baudisch Electronic GmbH. However, the provision and correct installation of the button is associated with effort, which complicates the security of the network. In addition, due to the use of buttons

Netzwerk nur sichern, wenn der Switch von einem Gehäuse mit verschließbarer Öffnung umschlossen ist.Only secure the network if the switch is enclosed in a housing with a lockable opening.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Risiko eines externen Netzwerkzugriffs durch offene Netzwerk-Ports oder das verwenden vorhandener und mit einem Local Area Network verbundenen Netzwerkkabel zu reduzieren.It is the object of the present invention to reduce the risk of external network access through open network ports or the use of existing network cables connected to a local area network.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Vorsehen eines Netzwerkmoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 1 in einer Netzwerkkommunikation eines Local Area Network gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by providing a network module having the features of claim 1 in a network communication of a local area network. Advantageous configurations and developments result from the dependent claims.

Die Erfindung basiert auf dem Überwachen eines die Elektronikschaltung durchfließenden Ruhestromes, um bei einer Veränderung des Ruhestromes die Netzwerkkommunikation zu unterbrechen.The invention is based on monitoring a quiescent current flowing through the electronic circuit in order to interrupt network communication if the quiescent current changes.

Dabei führt eine getrennte Netzwerkverbindung zu sofortiger Verbindungsunterbrechung des entsprechenden Netzwerk-Ports oder Netzwerkkabels und somit der Netzwerkstrecke. Das Lösen der Netzwerkverbindung kann sowohl reversibel als auch irreversibel ausgeführt werden.A disconnected network connection leads to an immediate disconnection of the corresponding network port or network cable and thus the network route. The network connection can be released both reversibly and irreversibly.

Während bei der Erfindung die Ruhestromüberwachung als separate Leitung außerhalb der LAN-Schnittstelle ausgeführt ist, wie aus dem Verdrahtungsschema auf Seite 6 der Firmendruckschrift gemäß D1 auf Seite 6 hervorgeht, ist dies bei der Erfindung nicht der Fall.While in the invention the quiescent current monitoring is implemented as a separate line outside the LAN interface, as can be seen from the wiring diagram on page 6 of the company publication according to D1 on page 6, this is not the case with the invention.

Das Netzwerkmodul ist beliebig skalierbar. So kann das Netzwerkmodul nur einige wenige, beispielsweise 4 Netzwerk-Ports aufweisen, wodurch das Netzwerkmodul vergleichsweise kompakt ausgeführt werden kann. Auch kann das Netzwerkmodul eine Vielzahl an Netzwerk-Ports aufweisen, beispielsweise 5, 10 oder noch mehr Netzwerk-Ports. Hierdurch ist auch eine Überwachung komplexer Netzwerke möglich.The network module can be scaled as required. The network module can only have a few, for example 4, network ports, which means that the network module can be designed to be comparatively compact. The network module can also have a large number of network ports, for example 5, 10 or even more network ports. This also makes it possible to monitor complex networks.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Netzwerkmoduls und des Netzwerks ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Further advantageous configurations of the network module according to the invention and of the network also result from the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

1 Eine schematische Darstellung eines Netzwerks; und
2 Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Netzwerkmoduls.

show:

1 A schematic representation of a network; and
2 A schematic representation of a network module according to the invention.

1 zeigt eine Installation eines Schutzes vor unerwünschtem Netzwerkzugriff eines Local Area Networks 1. Der Schutz ist durch einfaches Zwischenschalten eines erfindungsgemäßen Netzwerkmodules 2 in eine Netzwerkstrecke 7 zwischen Netzwerkteilnehmer 3, beispielsweise einem PC, und Ursprungsanschluss 4, beispielsweise einem Switch, möglich. Dabei lässt sich das Netzwerkmodul 2 ohne mechanische Arbeiten zwischen die Netzwerkverbindung installieren. Hierzu weist das Netzwerkmodul 2 wenigstens einen Eingangs-Port 2.1 und einen Ausgangs-Port 2.2 auf. Ferner ist ein Taster 2.3 am Netzwerkmodul 2 vorgesehen. Das Vorsehen separater Sabotageschleifen, mit deren Hilfe beispielsweise ein unerlaubtes Öffnen einer Tür eines Netzwerkschranks überwacht werden kann, ist nicht erforderlich. 1 shows an installation of protection against unwanted network access of a local area network 1. Protection is possible by simply interposing a network module 2 according to the invention in a network path 7 between network subscriber 3, for example a PC, and source connection 4, for example a switch. The network module 2 can be installed between the network connection without any mechanical work. For this purpose, the network module 2 has at least one input port 2.1 and one output port 2.2. Furthermore, a button 2.3 on the network module 2 is provided. It is not necessary to provide separate sabotage loops, which can be used, for example, to monitor unauthorized opening of a door of a network cabinet.

Grundsätzlich wird bei Netzwerkgeräten die Elektronik mittels HF Koppler galvanisch zu den Kabeln getrennt. So sind zum einen die Bauteile hinter dem Koppler vor Überspannungen geschützt, zum anderen kann Power-Over-Ethernet (POE) mittels einer Phantomspeisung zum Verbraucher gelangen, ohne die Netzwerkkommunikation zu stören. Das Netzwerkmodul 2 überwacht ebenfalls einen regulären Netzwerkbetrieb auf der niedrigsten OSI-Schicht (physical layer). Somit können Täuschungen von MAC Adressen und/oder IP Adressen ausgeschlossen werden.In principle, the electronics of network devices are galvanically isolated from the cables by means of HF couplers. On the one hand, the components behind the coupler are protected against overvoltages, on the other hand, Power-Over-Ethernet (POE) can reach the consumer using phantom power without disturbing the network communication. The network module 2 also monitors regular network operation on the lowest OSI layer (physical layer). In this way, fraudulent MAC addresses and/or IP addresses can be ruled out.

Anhand von 2 wird das Funktionsprinzip einer vom Netzwerkmodul 2 umfassten Elektronikschaltung 5 näher erläutert. Für 100 mBit Netzwerkverbindungen werden die Adernpaare A1+A2 und A3+A6 verwendet. A4+A5 und A7+A8 sind ungenutzt und werden für POE oder Gigabit Netzwerke verwendet. Bei verbundenem Netzwerkkabel 6 besteht wegen des HF-Kopplers also für Gleichstrom eine elektrische Verbindung zwischen beispielsweise Adernpaar A7+A8. Diese elektrische Verbindung wird dazu verwendet, im Netzwerkmodul 2 eine Ruhestromüberwachung der Netzwerkleitung zu realisieren. Wird das Netzwerkkabel 6 abgezogen, wird die Ruhestromschleife durchtrennt. In der Folge wird die Netzwerkverbindung zwischen dem Netzwerkteilnehmer 3 und dem Ursprungsanschluss 4 unterbrochen. Eine erneute Aktivierung der Netzwerkstrecke 7 am Netzwerkmodul 2 durch ein Schaltereignis lässt eine neue Netzwerkkommunikation zu.Based on 2 the functional principle of an electronic circuit 5 comprised by the network module 2 is explained in more detail. Wire pairs A1+A2 and A3+A6 are used for 100 mBit network connections. A4+A5 and A7+A8 are unused and used for POE or Gigabit networks. When the network cable 6 is connected, there is an electrical connection between, for example, the pair of wires A7+A8 because of the HF coupler for direct current. This electrical connection is used to implement quiescent current monitoring of the network line in the network module 2 . If the network cable 6 is removed, the quiescent current loop is severed. As a result, the network connection between the network subscriber 3 and the original connection 4 is interrupted. A renewed activation of the network path 7 on the network module 2 by a switching event allows a new network communication.

Claims

Network module (2) with at least one input port (2.1), one output port (2.2) and at least one electronic circuit (5), the electronic circuit (5) being set up for network communication between the input and output ports (2.1, 2.2) to be interrupted, characterized by the following features: the electronic circuit (5) is interposed between at least one input and output port (2.1, 2.2) and set up for monitoring a quiescent current flowing through the electronic circuit (5) in order to interrupt network communication if the quiescent current changes to interrupt; a circuit formed by the electronic circuit (5) runs in sections through a network cable (6) connected to an input port (2.1) or an output port (2.2); the trained circuit is designed in such a way that it implements a quiescent current monitoring of the network line in the network module (2).

Network module (2) after claim 1 , characterized by at least one button (2.3) coupled to the electronic circuit (5), potential-free contact and/or control relay, the button (2.3), the contact and/or the control relay being set up for this purpose by receiving a control signal restore interrupted network communication between the input and output ports (2.1, 2.2).

Network of at least two participants communicating via a cable connection, characterized in that at least one network module (2) according to one of Claims 1 until 2 is switched to any point of the cable connection between the participants, with network communication between the participants via the network module (2) runs.